UNIX 高手的10 個(gè)習慣

采用 10 個(gè)能夠提高您的 UNIX® 命令行效率的好習慣——并在此過(guò)程中擺脫不良的使用模式。本文循序漸進(jìn)地指導您學(xué)習幾項用于命令行操作的技術(shù)，這些技術(shù)非常好，但是通常被忽略。了解常見(jiàn)錯誤和克服它們的方法，以便您能夠確切了解為何值得采用這些 UNIX 習慣。

引言

當您經(jīng)常使用某個(gè)系統時(shí)，往往會(huì )陷入某種固定的使用模式。有時(shí)，您沒(méi)有養成以盡可能最好的方式做事的習慣。有時(shí)，您的不良習慣甚至會(huì )導致出現混亂。糾正此類(lèi)缺點(diǎn)的最佳方法之一，就是有意識地采用抵制這些壞習慣的好習慣。本文提出了 10 個(gè)值得采用的 UNIX 命令行習慣——幫助您克服許多常見(jiàn)使用怪癖，并在該過(guò)程中提高命令行工作效率的好習慣。下面列出了這 10 個(gè)好習慣，之后對進(jìn)行了更詳細的描述。

采用 10 個(gè)好習慣

要采用的十個(gè)好習慣為：

在單個(gè)命令中創(chuàng )建目錄樹(shù)。
更改路徑；不要移動(dòng)存檔。
將命令與控制操作符組合使用。
謹慎引用變量。
使用轉義序列來(lái)管理較長(cháng)的輸入。
在列表中對命令分組。
在 find 之外使用 xargs。
了解何時(shí) grep 應該執行計數——何時(shí)應該繞過(guò)。
匹配輸出中的某些字段，而不只是對行進(jìn)行匹配。
停止對 cat 使用管道。
在單個(gè)命令中創(chuàng )建目錄樹(shù)

清單 1 演示了最常見(jiàn)的 UNIX 壞習慣之一：一次定義一個(gè)目錄樹(shù)。


清單 1. 壞習慣 1 的示例：?jiǎn)为毝x每個(gè)目錄樹(shù)

~ $ mkdir tmp
~ $ cd tmp
~/tmp $ mkdir a
~/tmp $ cd a
~/tmp/a $ mkdir b
~/tmp/a $ cd b
~/tmp/a/b/ $ mkdir c
~/tmp/a/b/ $ cd c
~/tmp/a/b/c $




使用 mkdir 的 -p 選項并在單個(gè)命令中創(chuàng )建所有父目錄及其子目錄要容易得多。但是即使對于知道此選項的管理員，他們在命令行上創(chuàng )建子目錄時(shí)也仍然束縛于逐步創(chuàng )建每級子目錄?；〞r(shí)間有意識地養成這個(gè)好習慣是值得的：


清單 2. 好習慣 1 的示例：使用一個(gè)命令來(lái)定義目錄樹(shù)
~ $ mkdir -p tmp/a/b/c




您可以使用此選項來(lái)創(chuàng )建整個(gè)復雜的目錄樹(shù)（在腳本中使用是非常理想的），而不只是創(chuàng )建簡(jiǎn)單的層次結構。例如：


清單 3. 好習慣 1 的另一個(gè)示例：使用一個(gè)命令來(lái)定義復雜的目錄樹(shù)
~ $ mkdir -p project/{lib/ext,bin,src,doc/{html,info,pdf},demo/stat/a}




過(guò)去，單獨定義目錄的唯一借口是您的 mkdir 實(shí)現不支持此選項，但是在大多數系統上不再是這樣了。IBM、AIX®、mkdir、GNU mkdir 和其他遵守單一 UNIX 規范 (Single UNIX Specification) 的系統現在都具有此選項。

對于仍然缺乏該功能的少數系統，您可以使用 mkdirhier 腳本（請參見(jiàn)參考資料），此腳本是執行相同功能的 mkdir 的包裝：

~ $ mkdirhier project/{lib/ext,bin,src,doc/{html,info,pdf},demo/stat/a}




更改路徑；不要移動(dòng)存檔

另一個(gè)不良的使用模式是將 .tar 存檔文件移動(dòng)到某個(gè)目錄，因為該目錄恰好是您希望在其中提取 .tar 文件的目錄。其實(shí)您根本不需要這樣做。您可以隨心所欲地將任何 .tar 存檔文件解壓縮到任何目錄——這就是 -C 選項的用途。在解壓縮某個(gè)存檔文件時(shí)，使用 -C 選項來(lái)指定要在其中解壓縮該文件的目錄：


清單 4. 好習慣 2 的示例：使用選項 -C 來(lái)解壓縮 .tar 存檔文件
~ $ tar xvf -C tmp/a/b/c newarc.tar.gz




相對于將存檔文件移動(dòng)到您希望在其中解壓縮它的位置，切換到該目錄，然后才解壓縮它，養成使用 -C 的習慣則更加可取——當存檔文件位于其他某個(gè)位置時(shí)尤其如此。

將命令與控制操作符組合使用

您可能已經(jīng)知道，在大多數 Shell 中，您可以在單個(gè)命令行上通過(guò)在命令之間放置一個(gè)分號 (;) 來(lái)組合命令。該分號是 Shell 控制操作符，雖然它對于在單個(gè)命令行上將離散的命令串聯(lián)起來(lái)很有用，但它并不適用于所有情況。例如，假設您使用分號來(lái)組合兩個(gè)命令，其中第二個(gè)命令的正確執行完全依賴(lài)于第一個(gè)命令的成功完成。如果第一個(gè)命令未按您預期的那樣退出，第二個(gè)命令仍然會(huì )運行——結果會(huì )導致失敗。相反，應該使用更適當的控制操作符（本文將描述其中的部分操作符）。只要您的 Shell 支持它們，就值得養成使用它們的習慣。

僅當另一個(gè)命令返回零退出狀態(tài)時(shí)才運行某個(gè)命令

使用 控制操作符來(lái)組合兩個(gè)命令，以便僅當 第一個(gè)命令返回零退出狀態(tài)時(shí)才運行第二個(gè)命令。換句話(huà)說(shuō)，如果第一個(gè)命令運行成功，則第二個(gè)命令將運行。如果第一個(gè)命令失敗，則第二個(gè)命令根本就不運行。例如：


清單 5. 好習慣 3 的示例：將命令與控制操作符組合使用
~ $ cd tmp/a/b/c tar xvf ~/archive.tar





在此例中，存檔的內容將提取到 ~/tmp/a/b/c 目錄中，除非該目錄不存在。如果該目錄不存在，則 tar 命令不會(huì )運行，因此不會(huì )提取任何內容。

僅當另一個(gè)命令返回非零退出狀態(tài)時(shí)才運行某個(gè)命令

類(lèi)似地，|| 控制操作符分隔兩個(gè)命令，并且僅當第一個(gè)命令返回非零退出狀態(tài)時(shí)才運行第二個(gè)命令。換句話(huà)說(shuō)，如果第一個(gè)命令成功，則第二個(gè)命令不會(huì )運行。如果第一個(gè)命令失敗，則第二個(gè)命令才會(huì ) 運行。在測試某個(gè)給定目錄是否存在時(shí)，通常使用此操作符，如果該目錄不存在，則創(chuàng )建它：


清單 6. 好習慣 3 的另一個(gè)示例：將命令與控制操作符組合使用
~ $ cd tmp/a/b/c || mkdir -p tmp/a/b/c





您還可以組合使用本部分中描述的控制操作符。每個(gè)操作符都影響最后的命令運行：


清單 7. 好習慣 3 的組合示例：將命令與控制操作符組合使用
~ $ cd tmp/a/b/c || mkdir -p tmp/a/b/c tar xvf -C tmp/a/b/c ~/archive.tar






謹慎引用變量

始終要謹慎使用 Shell 擴展和變量名稱(chēng)。一般最好將變量調用包括在雙引號中，除非您有不這樣做的足夠理由。類(lèi)似地，如果您直接在字母數字文本后面使用變量名稱(chēng)，則還要確保將該變量名稱(chēng)包括在方括號 ([]) 中，以使其與周?chē)奈谋緟^分開(kāi)來(lái)。否則，Shell 將把尾隨文本解釋為變量名稱(chēng)的一部分——并且很可能返回一個(gè)空值。清單 8 提供了變量的各種引用和非引用及其影響的示例。


清單 8. 好習慣 4 的示例：引用（和非引用）變量
~ $ ls tmp/
a b
~ $ VAR=tmp/*
~ $ echo $VAR
tmp/a tmp/b
~ $ echo $VAR
tmp/*
~ $ echo $VARa

~ $ echo $VARa

~ $ echo ${VAR}a
tmp/*a
~ $ echo ${VAR}a
tmp/a
~ $




使用轉義序列來(lái)管理較長(cháng)的輸入

您或許看到過(guò)使用反斜杠 () 來(lái)將較長(cháng)的行延續到下一行的代碼示例，并且您知道大多數 Shell 都將您通過(guò)反斜杠聯(lián)接的后續行上鍵入的內容視為單個(gè)長(cháng)行。然而，您可能沒(méi)有在命令行中像通常那樣利用此功能。如果您的終端無(wú)法正確處理多行回繞，或者您的命令行比通常?。ɡ缭谔崾痉掠虚L(cháng)路經(jīng)的時(shí)候），反斜杠就特別有用。反斜杠對于了解鍵入的長(cháng)輸入行的含義也非常有用，如以下示例所示：


清單 9. 好習慣 5 的示例：將反斜杠用于長(cháng)輸入
~ $ cd tmp/a/b/c ||
> mkdir -p tmp/a/b/c
> tar xvf -C tmp/a/b/c ~/archive.tar





或者，也可以使用以下配置：


清單 10. 好習慣 5 的替代示例：將反斜杠用于長(cháng)輸入
~ $ cd tmp/a/b/c
> ||
> mkdir -p tmp/a/b/c
>
> tar xvf -C tmp/a/b/c ~/archive.tar





然而，當您將輸入行劃分到多行上時(shí)，Shell 始終將其視為單個(gè)連續的行，因為它總是刪除所有反斜杠和額外的空格。

注意：在大多數 Shell 中，當您按向上箭頭鍵時(shí)，整個(gè)多行輸入將重繪到單個(gè)長(cháng)輸入行上。

在列表中對命令分組

大多數 Shell 都具有在列表中對命令分組的方法，以便您能將它們的合計輸出向下傳遞到某個(gè)管道，或者將其任何部分或全部流重定向到相同的地方。您一般可以通過(guò)在某個(gè) Subshell 中運行一個(gè)命令列表或通過(guò)在當前 Shell 中運行一個(gè)命令列表來(lái)實(shí)現此目的。

在 Subshell 中運行命令列表

使用括號將命令列表包括在單個(gè)組中。這樣做將在一個(gè)新的 Subshell 中運行命令，并允許您重定向或收集整組命令的輸出，如以下示例所示：


清單 11. 好習慣 6 的示例：在 Subshell 中運行命令列表
~ $ ( cd tmp/a/b/c/ || mkdir -p tmp/a/b/c
> VAR=$PWD; cd ~; tar xvf -C $VAR archive.tar )
> | mailx admin -S Archive contents





在此示例中，該存檔的內容將提取到 tmp/a/b/c/ 目錄中，同時(shí)將分組命令的輸出（包括所提取文件的列表）通過(guò)郵件發(fā)送到地址 admin。

當您在命令列表中重新定義環(huán)境變量，并且您不希望將那些定義應用于當前 Shell 時(shí)，使用 Subshell 更可取。

在當前 Shell 中運行命令列表

將命令列表用大括號 ({}) 括起來(lái)，以在當前 Shell 中運行。確保在括號與實(shí)際命令之間包括空格，否則 Shell 可能無(wú)法正確解釋括號。此外，還要確保列表中的最后一個(gè)命令以分號結尾，如以下示例所示：


清單 12. 好習慣 6 的另一個(gè)示例：在當前 Shell 中運行命令列表
~ $ { cp ${VAR}a . chown -R guest.guest a
> tar cvf newarchive.tar a; } | mailx admin -S New archive




在 find 之外使用 xargs

使用 xargs 工具作為篩選器，以充分利用從 find 命令挑選的輸出。find 運行通常提供與某些條件匹配的文件列表。此列表被傳遞到 xargs 上，后者然后使用該文件列表作為參數來(lái)運行其他某些有用的命令，如以下示例所示：


清單 13. xargs 工具的經(jīng)典用法示例
~ $ find some-file-criteria some-file-path |
> xargs some-great-command-that-needs-filename-arguments





然而，不要將 xargs 僅看作是 find 的輔助工具；它是一個(gè)未得到充分利用的工具之一，當您養成使用它的習慣時(shí)，將會(huì )希望進(jìn)行所有試驗，包括以下用法。

傳遞空格分隔的列表

在最簡(jiǎn)單的調用形式中，xargs 就像一個(gè)篩選器，它接受一個(gè)列表（每個(gè)成員分別在單獨的行上）作為輸入。該工具將那些成員放置在單個(gè)空格分隔的行上：


清單 14. xargs 工具產(chǎn)生的輸出示例
~ $ xargs
a
b
c
Control-D
a b c
~ $





您可以發(fā)送通過(guò) xargs 來(lái)輸出文件名的任何工具的輸出，以便為其他某些接受文件名作為參數的工具獲得參數列表，如以下示例所示：


清單 15. xargs 工具的使用示例
~/tmp $ ls -1 | xargs
December_Report.pdf README a archive.tar mkdirhier.sh
~/tmp $ ls -1 | xargs file
December_Report.pdf: PDF document, version 1.3
README: ASCII text
a: directory
archive.tar: POSIX tar archive
mkdirhier.sh: Bourne shell script text executable
~/tmp $





xargs 命令不只用于傳遞文件名。您還可以在需要將文本篩選到單個(gè)行中的任何時(shí)候使用它：


清單 16. 好習慣 7 的示例：使用 xargs 工具來(lái)將文本篩選到單個(gè)行中
~/tmp $ ls -l | xargs
-rw-r--r-- 7 joe joe 12043 Jan 27 20:36 December_Report.pdf -rw-r--r-- 1
root root 238 Dec 03 08:19 README drwxr-xr-x 38 joe joe 354082 Nov 02
16:07 a -rw-r--r-- 3 joe joe 5096 Dec 14 14:26 archive.tar -rwxr-xr-x 1
joe joe 3239 Sep 30 12:40 mkdirhier.sh
~/tmp $





謹慎使用 xargs

從技術(shù)上講，使用 xargs 很少遇到麻煩。缺省情況下，文件結束字符串是下劃線(xiàn) (_)；如果將該字符作為單個(gè)輸入參數來(lái)發(fā)送，則它之后的所有內容將被忽略。為了防止這種情況發(fā)生，可以使用 -e 標志，它在不帶參數的情況下完全禁用結束字符串。

了解何時(shí) grep 應該執行計數——何時(shí)應該繞過(guò)

避免通過(guò)管道將 grep 發(fā)送到 wc -l 來(lái)對輸出行數計數。grep 的 -c 選項提供了對與特定模式匹配的行的計數，并且一般要比通過(guò)管道發(fā)送到 wc 更快，如以下示例所示：


清單 17. 好習慣 8 的示例：使用和不使用 grep 的行計數
~ $ time grep and tmp/a/longfile.txt | wc -l
2811

real 0m0.097s
user 0m0.006s
sys 0m0.032s
~ $ time grep -c and tmp/a/longfile.txt
2811

real 0m0.013s
user 0m0.006s
sys 0m0.005s
~ $





除了速度因素外，-c 選項還是執行計數的好方法。對于多個(gè)文件，帶 -c 選項的 grep 返回每個(gè)文件的單獨計數，每行一個(gè)計數，而針對 wc 的管道則提供所有文件的組合總計數。

然而，不管是否考慮速度，此示例都表明了另一個(gè)要避免地常見(jiàn)錯誤。這些計數方法僅提供包含匹配模式的行數——如果那就是您要查找的結果，這沒(méi)什么問(wèn)題。但是在行中具有某個(gè)特定模式的多個(gè)實(shí)例的情況下，這些方法無(wú)法為您提供實(shí)際匹配實(shí)例數量 的真實(shí)計數。歸根結底，若要對實(shí)例計數，您還是要使用 wc 來(lái)計數。首先，使用 -o 選項（如果您的版本支持它的話(huà)）來(lái)運行 grep 命令。此選項僅 輸出匹配的模式，每行一個(gè)模式，而不輸出行本身。但是您不能將它與 -c 選項結合使用，因此要使用 wc -l 來(lái)對行計數，如以下示例所示：


清單 18. 好習慣 8 的示例：使用 grep 對模式實(shí)例計數
~ $ grep -o and tmp/a/longfile.txt | wc -l
3402
~ $





在此例中，調用 wc 要比第二次調用 grep 并插入一個(gè)虛擬模式（例如 grep -c）來(lái)對行進(jìn)行匹配和計數稍快一點(diǎn)。

匹配輸出中的某些字段，而不只是對行進(jìn)行匹配

當您只希望匹配輸出行中特定字段 中的模式時(shí)，諸如 awk 等工具要優(yōu)于 grep。

下面經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的示例演示了如何僅列出 12 月修改過(guò)的文件。


清單 19. 壞習慣 9 的示例：使用 grep 來(lái)查找特定字段中的模式
~/tmp $ ls -l /tmp/a/b/c | grep Dec
-rw-r--r-- 7 joe joe 12043 Jan 27 20:36 December_Report.pdf
-rw-r--r-- 1 root root 238 Dec 03 08:19 README
-rw-r--r-- 3 joe joe 5096 Dec 14 14:26 archive.tar
~/tmp $





在此示例中，grep 對行進(jìn)行篩選，并輸出其修改日期和名稱(chēng)中帶 Dec 的所有文件。因此，諸如 December_Report.pdf 等文件是匹配的，即使它自從一月份以來(lái)還未修改過(guò)。這可能不是您希望的結果。為了匹配特定字段中的模式，最好使用 awk，其中的一個(gè)關(guān)系運算符對確切的字段進(jìn)行匹配，如以下示例所示：


清單 20. 好習慣 9 的示例：使用 awk 來(lái)查找特定字段中的模式
~/tmp $ ls -l | awk '$6 == Dec'
-rw-r--r-- 3 joe joe 5096 Dec 14 14:26 archive.tar
-rw-r--r-- 1 root root 238 Dec 03 08:19 README
~/tmp $





有關(guān)如何使用 awk 的更多詳細信息，請參見(jiàn)參考資料。

停止對 cat 使用管道

grep 的一個(gè)常見(jiàn)的基本用法錯誤是通過(guò)管道將 cat 的輸出發(fā)送到 grep 以搜索單個(gè)文件的內容。這絕對是不必要的，純粹是浪費時(shí)間，因為諸如 grep 這樣的工具接受文件名作為參數。您根本不需要在這種情況下使用 cat，如以下示例所示：


清單 21. 好習慣和壞習慣 10 的示例：使用帶和不帶 cat 的 grep

~ $ time cat tmp/a/longfile.txt | grep and
2811

real 0m0.015s
user 0m0.003s
sys 0m0.013s
~ $ time grep and tmp/a/longfile.txt
2811

real 0m0.010s
user 0m0.006s
sys 0m0.004s
~ $





此錯誤存在于許多工具中。由于大多數工具都接受使用連字符 (-) 的標準輸入作為一個(gè)參數，因此即使使用 cat 來(lái)分散 stdin 中的多個(gè)文件，參數也通常是無(wú)效的。僅當您使用帶多個(gè)篩選選項之一的 cat 時(shí)，才真正有必要在管道前首先執行連接。

結束語(yǔ)：養成好習慣

最好檢查一下您的命令行習慣中的任何不良的使用模式。不良的使用模式會(huì )降低您的速度，并且通常會(huì )導致意外錯誤。本文介紹了 10 個(gè)新習慣，它們可以幫助您擺脫許多最常見(jiàn)的使用錯誤。養成這些好習慣是加強您的 UNIX 命令行技能的積極步驟。